汽车行业五大工具

汽车行业五大工具1目前一页\总数六十六页\编于九点2APQP与CP、FMEA、PPAP、MSA和SPC的关系：

第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段第五阶段计划和产品设计过程设计产品和反馈、评定确定项目和开发和开发过程确定和纠正措施

样件制作试生产批量生产

PPAPMSADFMEAPFMEASPCSPC

（Ppk≧1.67)（Cpk≧1.33）样件CP试生产CP生产CP目前二页\总数六十六页\编于九点3产品质量先期策划

策划过程设计与开发

产品与过程确认反馈、评定和纠正措施策划产品设计与开发生产

概念提出/批准

项目批准

样件

试生产投产

目前三页\总数六十六页\编于九点4产品质量先期策划

6APQP与ISO/TS16949、QS9000、EAQF94标准中明确应采用APQP的章节：ISO/TS16949:2002ISO/TS16949:19997.1产品实现的策划4.2.3.1产品质量先期策划7.3.1.1多方论证方法4.2.3.3可行性评审4.2.3.7控制计划4.9.1过程监视和作业指导书4.9.2维持过程控制4.9.3修改的过程控制要求4.20.3统计工具的选择目前四页\总数六十六页\编于九点5产品质量先期策划

APQP与防错整个APQP的过程是采取防错措施，降低产品/服务发送到顾客时产生问题的风险，这是APQP的核心。在APQP中，对于特殊特性的关键环节是：---产品设计文件；---FMEA；---过程设计文件；---控制计划；---作业指导书；---PPAP；---贯穿始终的防错；目前五页\总数六十六页\编于九点6潜在失效模式和影响分析

PotentialFailureMode

andEffectsAnalysis

-ThirdEditionISO/TS16949--技术工具培训

目前六页\总数六十六页\编于九点7D.过程FMEA内容·基础过程开发改进模式·过程失效模式和影响分析·P-FMEA输出·P-FMEA的建立·表头信息（1-8）·标识（9-18）·潜在失效模式（11）·潜在影响、严重度和分级（12-14）·潜在影响、严重度和分级（12-14）·失效原因和发生频度（15-16）·现行过程控制和不易探测度·风险顺序数（RPN）（19）·采取的措施（20-26）·风险评价·可靠性FMEA·P-FMEA目前七页\总数六十六页\编于九点8

过程开发和改进的基本模式过程验证编制作业指导书编制控制计划开展P-FMEA生产工艺流程图持续改进目前八页\总数六十六页\编于九点9P-FMEA过程失效模式和影响分析

注：P-FMEA是以下方面的输入：控制计划的编制。初始过程能力研究计划的编制。产品和过程特殊特性的最终确定。过程和监控作业指导书(包括检验指导书)的编制。目前九页\总数六十六页\编于九点10P-FMEA的输入：编制P-FMEA，多功能小组可应用的数据和参考文件：·过程FMEA/3rd参考手册·特性矩阵·以往SPC记录·保修信息·顾客抱怨和产品退回/召回数据资料·纠正或预防措施·过程流程图、现场布置图、操作描述·系统和/或设计FMEA·类似产品和过程的PFMEA目前十页\总数六十六页\编于九点11P-FMEA零件/产品/目的PCID潜在失效模式影响原因现行控制建议措施风险原因现行控制建议措施风险潜在失效模式影响原因现行控制建议措施风险原因现行控制建议措施风险现行控制现行控制探测现行控制预防目前十一页\总数六十六页\编于九点12P-FMEA输出·过程/零件潜在失效模式的清单。·潜在关键特性和重要特性清单。·消除或减少产品失效模式出现频次的过程改进措施清单。·提供全面的过程控制策略。目前十二页\总数六十六页\编于九点13P-FMEA的建立创造性P-FMEA是一个创造性的工作，需要采用跨功能的小组。在开展以下工作时，需要调查、分析和发挥创造力：确定潜在失效模式、其影响和原因提出建议措施以降低失效模式的风险量化严重度、频度和不可探测度目前十三页\总数六十六页\编于九点14过程FMEA的建立

工具在开展过程FMEA时，应采用各种问题解决方和调查工具，包括：脑力风暴(BrainStorming)因果图(Fishbone)试验设计（DOE）柏拉图（Pareto)回归分析(散布图ScatterChart)其它方法目前十四页\总数六十六页\编于九点15P-FMEA的建立小组中有位FMEA经验的协调人是很有帮助的，除非责任工程师有FMEA和小组协调经验；要考虑从单个零件到总成的所有制造工序，及每一步作业；P-FMEA应从整个过程流程图开始，该流程图应确定与每个工序有关的产品/过程特性；分析失效模式、原因/机理仅针对目前的过程（工序）；若可能还应根据相应的D-FMEA确定某些产品影响后果；下列是建立P-FMEA的例子：目前十五页\总数六十六页\编于九点16过程流程图：产品特性和过程参数（自提问表）“公司标识”过程流程图：分析表过程名称：工序号：产品名称：产品号：牵头人：推进人：参加者：时间：更改指数：页码：/过程的操作过程流程图表产品特性过程参数工序号类型工序名称设备“○”“□”“”“▽”操作后的产品特性是什么？该工序操作所获得的结果是什么？该步操作中会对产品特性产生影响的过程参数有哪些？该操作中哪些是对获得产品特性很重要的过程参数？目前十六页\总数六十六页\编于九点17过程流程图-手推车（举例）过程流程图：分析表过程名称：冲压/焊接工序号：产品名称：手推车产品号：牵头人：张三推进人：李四时间：11/08/98ID：A页码：1/过程的操作过程流程图表产品特性过程参数工序号类型工序名称设备○□

▽09钢板供应传送带09零件良好，质量未下降存储的场地，传送带的速度10○钢板冲压P2压力机10冲压的深度，金属表面完好压力P模具M411□冲压深度自检直尺11排除不合格品-操作者；-取样大小；取样频次。12▽钢板长期库存托盘12产品质量未降级-存储时间；每托盘15件20○支脚焊接机器人20焊接2点强度=A；氩气=B21□终检目视21检查后没有任何不合格-操作者；取样大小；取样频次目前十七页\总数六十六页\编于九点18从“过程流程图”过渡到“过程FMEA”“公司标识”过程流程图：分析表过程名称：工序号：产品名称：产品号：牵头人：推进人：参加者：时间：更改指数：页码：/过程的操作过程流程图表产品特性过程参数工序号类型工序名称设备“○”“□”“”“▽”

过程产品用户过程过程操作（项）故障（项）故障后果故障原因监控计划工序“操作”清单该项操作会对产品造成哪些故障？与过程相关的故障的可能原因有哪些？目前十八页\总数六十六页\编于九点19从”流程图”到“过程FMEA”-手推车例“公司标识”过程流程图：分析表过程名称：工序号：产品名称：产品号：牵头人：推进人：参加者：时间：更改指数：页码：/过程的操作过程流程图表产品特性过程参数工序号类型工序名称设备“○”“□”“”“▽”09钢板供应传送带09零件良好，质量未下降存储的场地传送带速度10○钢板冲压P2压力机10冲压深度，金属表面完好压力P模具M4过程潜在失效模式（10）潜在失效影响（11）潜在失效起因（14）过程操作（项）监控计划10钢板冲压深度超差装配不上压力失常金属外表拉伤影响美观模具磨损目前十九页\总数六十六页\编于九点20过程FMEA目前二十页\总数六十六页\编于九点21P-FMEA表头(1-8)FMEA编号(1)用于追溯FMEA的内部编号项目(2)根据过程所属的的系统、子系统或零部件进行分类，包括名称和编号。过程责任者(3)整车厂商(OEM)、部门和责任小组编制(4)FMEA编制人的姓名、电话及所属公司年型/车型(5)汽车的年型和车型(非汽车零件时用产品替代)关键日期(6)FMEA计划完成日期，APQP进度计划安排日期。初始日期不能超过试生产日期FMEA日期(7)原始稿编制日期、修订号和日期核心小组(8)FMEA跨部门评估小组名称、部门目前二十一页\总数六十六页\编于九点22过程FMEA的建立

标识(9)可自左至右或自上而下地完成FMEA。过程功能/要求(9)简单描述被分析的过程或工序（如车/钻/功丝/焊接/装配）。尽可能简单说明该过程/工序的目的，列出相应的工序编号。若包含许多具有不同失效模式的操作，可将操作列为独立的过程。小组应评审适用的性能、材料、过程、环境、和安全标准。可增加一列：产品特性编号/说明有助于系统地分析所有特性的失效模式。备注：在“过程功能”和“PCID/说明”栏所需添入的内容与工艺流程文件相同。目前二十二页\总数六十六页\编于九点23过程FMEA的建立目前二十三页\总数六十六页\编于九点24潜在失效模式(10)

所谓潜在失效模式是指过程可能发生的不能满足过程或设计要求的状况。是对某一作业可能发生的不符合性的描述。失效状态是以作业为单元进行。只有以作业为审查单元时，才能把失效模式与产品和过程特性相联系。上游作业中的失效模式应在那层进行表述。在确定失效模式时，试问：在这个作业过程中，什么情况下产品特性不能得到满足？即使不考虑工程图纸的要求，顾客会提出什么样的异议？目前二十四页\总数六十六页\编于九点25潜在失效模式(10)

跨功能小组应讨论先前作业的失效模式，并假定先前的失效模式不带入本作业。建立新产品的失效模式清单，是一种创造性和预防性的工作，分析、评价各种可能发生的情况。对现存产品而言，可从产品或作业的质量记录中列出符合实际的失效模式清单。可从标准表格中选出失效模式，以强调统一性。此表可用作那些具有较长的描述失效模式的字首。表格可以根据产品零件族而产生。检查工序可不考虑进行FMEA分析。目前二十五页\总数六十六页\编于九点26潜在失效模式(11)

表4.1:典型的失效模式目前二十六页\总数六十六页\编于九点27P-FMEA目前二十七页\总数六十六页\编于九点28P-FMEA目前二十八页\总数六十六页\编于九点29潜在影响、严重度和分级(11-13)失效模式的潜在影响(11)

潜在影响是指失效模式对顾客的影响。顾客泛指指下步作业、后续作业、装配厂、最终用户和政府法规。当顾客是后续作业时，这种影响应描述为过程的具体表现。

(如：粘着于模具、损坏夹具、装配不上，危害操作者等等)

当顾客是最终用户时，这种影响应描述为产品或系统的具体表现。(如：外观不良、噪音太大、系统不工作等)。可建立通常的潜在失效模式影响清单，有助于跨功能小组的思考(脑力风暴)。

若失效模式可能影响安全或导致违反法规，需清楚描述。目前二十九页\总数六十六页\编于九点30潜在影响、严重度和分级(11-13)

表4.2部分通常的潜在影响清单确定这种影响需要了解产品，以及设计工程师的参与同类产品/零件的DFMEA和DFMEA文件是有用的参考资料。目前三十页\总数六十六页\编于九点31潜在影响、严重度和分级(11-13)严重度(12)

严重度仅针对“影响”。一般只有针对系统/子系统/零件的设计变更才能改变影响的严重度。严重度分为1-10级，对一个失效模式，严重度打分是针对指定的失效模式，对顾客影响程度最为严重的评价。即对影响最大的进行打分。严重度为9、10级的评分准则不要修改。1级不用进一步分析。对那些超出小组成员经验和知识的评级，(如当顾客是装配厂或最终用户时)，应向设计FMEA人员、设计工程师和顾客咨询。当为内部顾客时，小组应听取下游作业员的意见。严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系，对高严重度的关注，起到引导资源作用。分级(13)

用于区分另部件、子系统、系统特性(例如：关键、主要、重要、重点)目前三十一页\总数六十六页\编于九点32表4.3严重度评级目前三十二页\总数六十六页\编于九点33P-FMEA目前三十三页\总数六十六页\编于九点34P-FMEA:失效原因和频度(14-15)

潜在失效原因/机理(14)

列出失效模式的潜在原因(如：装备不当、轴承故障、设定不当)。

表4.4一般原因列出小组所知道的实际原因。不要太笼统(如：作业员错误)，而要具体。目前三十四页\总数六十六页\编于九点35P-FMEA:失效原因和频度(14-15)频度(15)：频度是指失效原因/机理预计发生频度，分1到10级；对失效原因/机理的预防措施或控制可降低发生频度；“可能的失效率”是根据过程实施中预计发生的失效来确定的；OCC可以是相对打分，可以不反映实际的发生频度。若可从类似的过程中获得数据，可用统计数据来确定频度的级数。目前三十五页\总数六十六页\编于九点36P-FMEA:失效原因和频度(14-15)

表4.5失效频度分级表：目前三十六页\总数六十六页\编于九点37P-FMEA:当前过程控制和不可探测度(16-17)

当前过程控制(16)指在产生过程FMEA时，对类似过程或已知的经采用的过程控制方法。两种方法：1）防止失效原因/机理或失效模式发生，或降低其比率或频度；2）探测失效原因/机理或失效模式，且导致纠正措施。不可探测度(17)评估在零件离开制造现场前，现行控制方法对失效模式或失效模式的原因得到发现的可能性。分为1到10级。检验能提高失效模式或失效原因的探测能力。目前三十七页\总数六十六页\编于九点38P-FMEA:当前过程控制和不可探测度(16-17)表4.6不可探测度分级表：A-防错法B-检测C-人工检验目前三十八页\总数六十六页\编于九点39P-FMEA:风险顺序数(RPN)(18)RPN的计算方法是：

RPN=SEVOCCDETRPN用于对失效模式排序。采取措施降低RPN。不管RPN数值的大小，当失效模式的严重度数高时，就应特别引起重视。目前三十九页\总数六十六页\编于九点40P-FMEA:措施(19-26)建议措施(19)

提高可探测度：这一方法是允许失效模式的出现，对一旦出现的失效进行剔除，而不能根除原因。例如象下列产品检验体系：连续检查体系作业员在工作前对上道过程的产品进行检验。自我检查体系作业人员在把零件发放给下道工序前，作100%的检查。这种方法相对少费时，但因为“太熟悉”而影响检验质量。目前四十页\总数六十六页\编于九点41P-FMEA:措施(19-26)

减少或杜绝(失效模式的)出现这类方式从短期看，成本较高，但长期看更经济更理想。包括：产品的重新设计重新设计产品，使不良状况不可能发生或很难发生。过程的重新设计重新设计过程，使不良状况不可能发生或很难发生。很多情况下需要改变工装，省却或简化过程步骤。防错的检验体系在不合格产品产生现场应用某种控制，以探测和根除可能导致不合格生产的原因。目前四十一页\总数六十六页\编于九点42P-FMEA:措施(19-26)

防错控制常规控制方法终止操作，防止严重不合格品的继续出现。常规警告方法通过传感装置提醒作业人员异常过程。接触方法以传感装置通过对产品形状或尺寸探测异常。例如：只能通过机器或装置正确上料装配夹具探测某个零件特性是否表现的传感器限位开关和停机固定数值方法以某种运转、重量等的具体固定数值探测异常情况。运转步骤方法以检查的需运转的偏变差探测异常情况。目前四十二页\总数六十六页\编于九点43建议措施(19)(续)

确定措施一个创造性过程。小组人员应当不加约束地考虑各种建设性措施。一般说来，一个建议措施应当针对一个失效原因。在措施不确定时，应当通过试验设计对小组人员提出的各种措施作系统性试验。应考虑对每一个失效模式作研究，并提出建议性措施，以降低RPN数。任何措施都应当验证，以确定正确性和有效性。目前四十三页\总数六十六页\编于九点44P-FMEA:措施(19-26)

责任和完成日期(20)确定责任部门、负责人，确定完成日期采取的措施(21)简述实际采取的措施和生效日期纠正后的RPN(23-26)重新计算纠正措施执行后的风险顺序数(严重度、频度和不可探测度)。目前四十四页\总数六十六页\编于九点45P-FMEA项目管理职责：项目主管和APQP小组应负责过程FMEA的建立和评估最终的文件，以确保满足：PFMEA已编制完成或在“项目要求日期”之前完成。多功能小组已建立，采用多方论证的方式实施PFMEA。适当的数据资料已由小组确定，用以编制PFMEA。类似产品或过程的一些数据资料包括…√担保内容√TGW数据√纠正或预防措施√类似过程采用的现行防错技术清单。√类似产品的FMEA。√可帮助小组更好地理解和评价过程的其它数据资料。目前四十五页\总数六十六页\编于九点46P-FMEA选择了合适的P-FMEA方法。失效模式尽可能量化。可考虑到的所有对顾客的影响。确定了可考虑的所有原因，并指出过程的缺陷。风险得到评价且降到可接受的水平。P-FMEA有效性(可参考APQP检查清单或自己规定的评判方法)。目前四十六页\总数六十六页\编于九点47PFMEA:进展状态评价和报告APQP小组报告和评审，在“APQP重点任务打分检查清单”中更新状态评价，开发需要的弥补计划。P-FMEA打分核查单

负责制造的多功能小组必须编制PFMEA过程FMEA必须利用批准FMEA手册P-FEMA开发，必须考虑重大质量事故、历史记录、客户工厂问题、相似过程

FMEA、TGW和担保数据资料。所有在过程流程图中的操作必须明确并按次序列在过程FMEA中。失效模式必须实际地、技术性地和可测量地描述。失效影响必须说明对每个零件、下面装配、系统、整车、客户要求、政府法规和作业人员安全的影响。

必须确定所有失效模式的潜在原因和/或失效的机理。原因必须描述到可纠正和控制的项目。原因必须考虑人、机、料、法、环。纠正措施、责任和完成日期必须落实。重视高严重度失效模式和高风险顺序数项目。纠正措施必须尽可能采用防错方法。风险顺序数必须在验证纠正措施后进行修订。严重度值一般不会改变，除非产品设计更改降低了失效模式的影响，以及结合设计活动修订了设计FMEA。P-FMEA必须确定潜在的产品/过程特殊特性。目前四十七页\总数六十六页\编于九点48P-FMEA技能和工具多功能小组成员掌握过程开发、改进的管理工具。（过程流程图，PFMEA和控制计划，以及其它统计分析工具）有技能的小组协调者使小组保持对项目的关注和跟踪。一个或更多的成员熟知防错技术。小组成员理解过程流程图与开发过程FMEA和控制计划的关系。小组成员理解该工具与实施过程更改（更改控制过程）的过程之间关系，以及解决问题工具之间的关系。结束目前四十八页\总数六十六页\编于九点49第三版生产件批准程序(PPAP)目前四十九页\总数六十六页\编于九点50

PPAP保存/提交要求等级1等级2等级3等级4等级51可销售产品的设计记录RSS*R2工程更改记录，如有RSS*R3顾客工程批准，如要求的话RRS*R4设计失效模式及后果分析RRS*R5过程流程图RRS*R6过程失效模式及后果分析RRS*R7尺寸结果RSS*R8材料、性能试验结果RSS*R9初始过程研究RRS*R10测量系统分析RRS*R目前五十页\总数六十六页\编于九点51

PPAP保存/提交要求等级1等级2等级3等级4等级511鉴定合格的试验室证明文件RSS*R12控制计划RRS*R13零件提交保证书（PSW）SSSSR14外观批准报告（AAR）SSSRR15散装材料要求检查清单RRR*R16生产件样品RSS*R17标准样品RRR*R18检查辅具RRR*R19是否符合顾客要求的记录RRSRR目前五十一页\总数六十六页\编于九点52ISO/TS16949QS9000培训资料SPC统计过程控制目前五十二页\总数六十六页\编于九点53统计过程控制SPC

什么是过程能力指数Cpk=(1-k)T/6σ规范下限LSL规范上限USL规范中心值（目标值）均值μCpkU=USL-μ3σCpkL=μ-LSL3σCpk为两值较少者目前五十三页\总数六十六页\编于九点54统计过程控制SPCSigma=

=变差-7-6-5-4-3-2-10123456768.27%95.45%99.73%99.9937%99.999943%99.9999998%不合格:317300PPM45500PPM2700PPM63PPM0.57PPM0.002PPM+/-1+/-2+/-3+/-4+/-5+/-6规范中心值（目标值）规范下限LSL规范上限USLCpk:0.330.671.002.001.331.67目前五十四页\总数六十六页\编于九点55规范中心与数据分布中心重叠不合格1350PPM不合格1350PPM目前五十五页\总数六十六页\编于九点56统计过程控制SPC能力指数Cpk与性能指数Ppk能力指数性能指数符号Cpk,CpPpk,Pp适用过程稳定不稳定计算方法σ=R/d2PPAP要求>=1.33>=1.67目前五十六页\总数六十六页\编于九点57统计过程控制SPC可以从二个方面来提高过程能力---提高